JP6494499B2 - Numerical controller - Google Patents
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Description
本発明は、主軸チャックとローダチャックとの間でワークの受渡しを行う工作機械の数値制御装置に関する。 The present invention relates to a numerical controller for a machine tool that delivers a workpiece between a spindle chuck and a loader chuck.
主軸チャックとローダチャックとの間でワークを受け渡しする旋盤といった工作機械においては、ローダがワーク受け渡しのために前後移動する機構または主軸がワーク受け渡しのために前後移動する機構がそなえられる。そして、ワークを受け渡される側のチャックがワークを把持したことを確認した後、ローディング時であればローダチャックが開いた状態を、アンローディング時であれば主軸チャックが開いた状態を、それぞれ確認した後に、ローダまたは主軸が受け渡し完了後の位置へ前後移動する。 In a machine tool such as a lathe that delivers a workpiece between a spindle chuck and a loader chuck, a mechanism in which the loader moves back and forth for workpiece delivery or a mechanism in which the spindle moves back and forth for workpiece delivery is provided. After confirming that the chuck to which the workpiece is delivered grips the workpiece, check that the loader chuck is open when loading, and the spindle chuck is opened when unloading. After that, the loader or the spindle moves back and forth to the position after the delivery is completed.
ここで、チャックのワーク把持の確認またはチャックのワーク開放の確認は、従来は、ソフトタイマーによる開閉推測による方法が殆どであった。ここで、チャックのワーク把持の確認とは、主軸チャックが閉じたことの確認またはローダチャックが閉じたことの確認である。また、チャックのワーク開放の確認とは、ローディング時のローダチャックが開いた状態の確認またはアンローディング時の主軸チャックが開いた状態の確認である。 Here, most of the confirmation of chuck gripping of the chuck or confirmation of chuck release of the chuck has conventionally been a method based on opening / closing estimation using a soft timer. Here, confirmation of workpiece gripping of the chuck is confirmation that the spindle chuck is closed or confirmation that the loader chuck is closed. Confirmation of chuck work release means confirmation of a state in which the loader chuck is opened during loading or confirmation of a state in which the spindle chuck is opened during unloading.
近年では、生産性向上のために受け渡しに要する時間を短縮する目的で、チャックによるワーク把持完了をセンサといった電気的信号を活用して即座に検出するワーク把持確認装置が求められている。 In recent years, there has been a demand for a workpiece gripping confirmation device that immediately detects the gripping of a workpiece by a chuck using an electrical signal such as a sensor for the purpose of reducing the time required for delivery in order to improve productivity.
特許文献１においては、主軸停止時のループゲイン値を大きくすることでの発振動作とその抑制によるワーク把持の確認についての技術が記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、実現にはコストがかかる上、ワークに傷を付けることが無いようにワーク把持を検出することは困難であるという問題があった。
However, the technique described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、主軸チャックとローダチャックとの間でワークの受渡しを行う際にワークに傷が生じることを回避することができる数値制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to obtain a numerical control device capable of avoiding damage to a workpiece when the workpiece is transferred between the spindle chuck and the loader chuck. Objective.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、閉状態でワークを把持する第１のチャックを駆動するモータを制御し、閉状態でワークを把持する第２のチャックと第１のチャックとの間でワークの受渡しを行わせる数値制御装置であることを特徴とする。本発明は、第１のチャックが揺動動作するようモータを制御する揺動手段と、第１のチャックが第２のチャックからワークを受け取る際に第１のチャックが開状態から閉状態へ遷移したときに、または第１のチャックから第２のチャックへワークを受け渡す際に第２のチャックが開状態から閉状態へ遷移したときに、揺動動作が抑制されることを検知する検知手段と、検知手段の検知結果に基づき第１のチャックまたは第２のチャックがワークを把持したか否かを判定する判定手段と、揺動動作の振幅および周波数を自動調整する自動調整手段と、を備え、自動調整手段は、初期値として入力される振幅および周波数に対し、判定手段がワークを把持したと判定することが可能な範囲で、振幅および周波数の修正と判定を繰り返して、振幅および周波数の推奨値を求めることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention controls a motor that drives a first chuck that grips a workpiece in a closed state, and a second chuck and a second chuck that grip a workpiece in a closed state. It is a numerical control device for delivering a workpiece to and from one chuck. In the present invention, the swinging means for controlling the motor so that the first chuck swings, and the first chuck transitions from the open state to the closed state when the first chuck receives a workpiece from the second chuck. Detecting means for detecting that the swinging operation is suppressed when the second chuck changes from the open state to the closed state when the workpiece is transferred from the first chuck to the second chuck. Determining means for determining whether the first chuck or the second chuck has gripped the workpiece based on the detection result of the detecting means, and an automatic adjusting means for automatically adjusting the amplitude and frequency of the swing motion. The automatic adjustment means repeats the correction and determination of the amplitude and frequency within a range in which it can be determined that the determination means has gripped the workpiece with respect to the amplitude and frequency input as initial values, and the amplitude is adjusted. And obtaining the recommended values of the fine frequency.
本発明によれば、主軸チャックとローダチャックとの間でワークの受渡しを行う際にワークに傷が生じることを回避することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to avoid the occurrence of scratches on the workpiece when the workpiece is transferred between the spindle chuck and the loader chuck.
以下に、本発明の実施の形態にかかる数値制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a numerical control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置１およびそれに制御される工作機械の構成を示す図である。図１は、実施の形態１にかかる数値制御装置１を用いて工作機械がローダ９との間でワークＷの受け渡しを行う場合の一構成例を示すブロック図であり、工作機械はアンローディング時の状況を示している。図２は、実施の形態１にかかる数値制御装置に制御される工作機械のローディング時の状況を示す図である。図２では、簡単のため数値制御装置１およびローダ制御装置１６の記載を省いてある。図３は、実施の形態１にかかる数値制御装置のハードウェア構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a
図１に示されるように、実施の形態１にかかる数値制御装置１は、数値制御装置１が実行する加工プログラム１１と、各種のデータをユーザに表示する表示部５０と、表示部５０の表示を設定する表示設定処理部３０と、加工プログラム１１に基づいて制御を実行する演算制御部１２と、主軸チャック５の開閉を制御するシーケンス制御部１３と、第１の軸である主軸４を回転させる主軸モータ６と、主軸モータ６に備えられた主軸モータ端位置検出器６ａと、主軸モータ６を制御するサーボコントロール部１５と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
さらに、演算制御部１２は、チャックの揺動手段である揺動指令部１９と、主軸チャック５がワークＷを把持したことを判定するワーク把持判定手段２０と、を備える。表示設定処理部３０は、演算制御部１２に入力パラメータを提供するパラメータ設定手段３１を備える。シーケンス制御部１３は、主軸チャック開閉装置８に第１のチャックである主軸チャック５の開閉を指令するチャック開閉命令部１４を備える。主軸チャック５は閉状態でワークＷを把持する。サーボコントロール部１５は、主軸チャック５が揺動している状態で主軸チャック５が閉じたときに、主軸チャック５の揺動動作が抑制されることを検知する揺動抑制検知手段２１を備える。上記したワーク把持判定手段２０は、揺動抑制検知手段２１による揺動動作の抑制の検知結果に基づいて、主軸チャック５がワークＷを把持したことを判定する。
Further, the
ローダ制御装置１６は、図示しないローダプログラムに従ってローダ９を制御するものであり、数値制御装置１と交信を行いながら工作機械本体２の動作に応じてローダ９の制御を行う。ローダ９は、ワークＷを掴むローダチャック爪１０ａを有する第２のチャックであるローダチャック１０を備える。ローダチャック１０は、閉状態でワークＷを把持する。ローダ制御装置１６は、チャック開閉指令部１７を有する。ローダチャック１０は、チャック開閉指令部１７の命令により開閉される。図１では、ローダ制御装置１６は、数値制御装置１の外部に設けられているとしているが、数値制御装置１の構成の一部であってもかまわない。
The
図３は、実施の形態１にかかる数値制御装置１のハードウェア構成を示す図である。図３は、図１における主軸モータ６および主軸モータ端位置検出器６ａを除いた数値制御装置１のハードウェア構成を示している。数値制御装置１は、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）といった演算装置４１と、演算装置４１がワークエリアに用いるメモリ４２と、加工プログラム１１といったソフトウェアを記憶する記憶装置４３と、ユーザとの間の入力インタフェースである入力装置４４と、ユーザに情報を表示する表示装置４５と、工作機械との通信機能を有する通信装置４６と、を備える。図１に示した、演算制御部１２、シーケンス制御部１３、サーボコントロール部１５および表示設定処理部３０の機能は、演算装置４１がソフトウェアを実行することにより実現される。揺動抑制検知手段２１の機能は、演算装置４１がソフトウェアを実行することにより実現されてもよいし、主軸モータ端位置検出器６ａに接続されたアナログ回路といった専用ハードウェアで実現されてもよい。図１に示した表示部５０は、入力装置４４および表示装置４５により実現され、ユーザからの入力といった外部からの入力を受け付けることができる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration of the
図１に示す工作機械本体２は、ワークＷを回転させる主軸４と、主軸４を支持する主軸台３と、ワークＷを掴むチャック爪５ａを有して主軸４に設けられた主軸チャック５と、主軸チャック５を開閉させる主軸チャック開閉装置８と、ベルト又はその他を用いた伝達機構７を備えて構成されている。主軸４は、主軸モータ６によって伝達機構７を介して回転駆動される。従って、主軸チャック５は主軸モータ６によって回転駆動されることになる。
A
つぎに、実施の形態１にかかる数値制御装置１におけるローディング時の動作を、図１に示した各構成部に関連づけて説明する。
Next, an operation at the time of loading in the
まず、主軸４および主軸チャック５を揺動させる揺動指令を生成するアルゴリズムを説明する。なお、このアルゴリズムは、後述するアンローディング時の動作でも同じである。
First, an algorithm for generating a swing command for swinging the
具体的には、加工プログラム１１に記述されるチャックに対する揺動命令である揺動命令１１ｂをチャックの揺動手段である揺動指令部１９を有する演算制御部１２が読み込む。主軸モータ６は、位置制御、速度制御あるいは加速度制御された状態で主軸チャック５が揺動するように、揺動指令部１９により制御される。
Specifically, the
揺動動作を速度制御する場合、揺動指令部１９は、加工プログラム１１から揺動命令１１ｂを読み込むと共に、パラメータ設定手段３１から入力パラメータとして設定されている揺動振幅および揺動周波数を読み出す。なお、以下では、揺動の振幅である揺動振幅を単に振幅と呼び、揺動の周波数である揺動周波数を単に周波数と呼ぶ。
When speed control of the swing operation is performed, the
図４は、実施の形態１にかかる揺動動作の速度指令の波形を示す図である。図４に示すように、設定された振幅を１／２波長で進む移動量として扱い、設定された周波数の逆数を１波長分の時間として扱い、速度指令の波形が三角波になるように底辺を時間、高さを最高速度としたときの三角形の面積を移動量、すなわち振幅として、三角形の公式である以下の式（１）および式（２）から最高速度（ｄｅｇ／ｓ）を求める。 FIG. 4 is a diagram illustrating a waveform of a speed command of the swing operation according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the set amplitude is treated as a moving amount that advances by ½ wavelength, the reciprocal of the set frequency is treated as a time for one wavelength, and the base is set so that the waveform of the speed command becomes a triangular wave. The maximum speed (deg / s) is obtained from the following formulas (1) and (2), which are the formulas of the triangle, by using the area of the triangle when the time and height are the maximum speed as the movement amount, that is, the amplitude.
式（１）：三角形の面積＝底辺×高さ／２、高さ＝２×三角形の面積／底辺、最高速度＝２×振幅／時間
式（２）：時間（ｓ）＝１／２波長分の時間＝１／周波数×１／２
Formula (1): Triangle area = base × height / 2, height = 2 × triangle area / base, maximum speed = 2 × amplitude / time Formula (2): time (s) = 1/2 wavelength Time = 1 /
その結果、最高速度（ｄｅｇ／ｓ）として以下の式（３）が得られる。 As a result, the following formula (3) is obtained as the maximum speed (deg / s).
式（３）：最高速度（ｄｅｇ／ｓ）＝４×振幅×周波数 Formula (3): Maximum speed (deg / s) = 4 × amplitude × frequency
また等加速度直線運動時の速度の算出式は、以下の式（４）である。 Moreover, the calculation formula of the speed | velocity at the time of a uniform acceleration linear motion is the following formula | equation (4).
式（４）：等加速度直線運動時の速度＝初速＋加速度×時間 Formula (4): Speed during linear acceleration with constant acceleration = initial speed + acceleration x time
しかし、揺動動作は主軸チャック５が停止した状態から開始するため、初速＝０である。従って、式（４）は、以下の式（５）のようになる。
However, since the swing operation starts from a state in which the
式（５）：速度＝加速度×時間、加速度＝速度／時間＝最高速度／最高速度到達時間 Formula (5): Speed = acceleration × time, acceleration = speed / time = maximum speed / maximum speed arrival time
ここで、図４から最高速度到達時間は、式（２）で示した時間の半分なので、以下の式（６）が成り立つ。 Here, since the maximum speed arrival time is half of the time shown in the equation (2) from FIG. 4, the following equation (6) is established.
式（６）：最高速度到達時間＝１／周波数×１／４ Formula (6): Maximum speed arrival time = 1 / frequency × 1/4
以上の結果から、式（５）の加速度の式に式（３）および式（６）を代入することで、速度０から最高速度まで加速したときの加速度（ｄｅｇ／ｓ＾２）が以下の式（７）のように求まる。
From the above results, by substituting Equation (3) and Equation (6) into the equation of acceleration of Equation (5), the acceleration (deg / s ^ 2) when accelerating from
式（７）：加速度（ｄｅｇ／ｓ＾２）＝１６×振幅×周波数＾２ Expression (7): Acceleration (deg / s ^ 2) = 16 × amplitude × frequency ^ 2
以上のようにして得られた最高速度（ｄｅｇ／ｓ）および加速度（ｄｅｇ／ｓ＾２）を数値制御装置１の制御周期当たりの移動量に変換する演算処理をすることで揺動指令を揺動指令部１９が生成して、主軸４および主軸チャック５を揺動させるための主軸モータ制御を実現する。
The swing command is changed by performing arithmetic processing for converting the maximum speed (deg / s) and acceleration (deg / s ^ 2) obtained as described above into a movement amount per control cycle of the
なお、揺動動作を位置制御する場合における揺動指令を生成する具体例は、主軸４を回転型の送り軸すなわち回転軸として、振幅から送り量を計算し、振幅と周波数から送り速度を計算して、正転または逆転の位置決め動作を繰り返す位置指令を揺動指令として揺動指令部１９が生成する。
A specific example of generating a swing command in the case of controlling the position of the swing operation is to calculate the feed amount from the amplitude with the
更に、揺動動作を加速度制御する場合における揺動指令を生成する具体例は、チャックによるワーク把持でワークＷに傷が付き難い小さな揺動トルクとなるようにトルク制限を掛ける命令を加工プログラム１１に含むものとする。揺動動作によって発生する揺動トルクＴａは、後述する機械の負荷イナーシャＪ、モータ角加速度ωおよび余裕係数Ｋにより一般的にＴａ＝Ｋ×Ｊ×ωで表されるため、トルク制限命令が掛かった揺動トルクＴａとなるようにモータ角加速度ωは制御される。モータ角加速度ωは、揺動振幅Θ、揺動周波数ｔによりω＝２×Θ／ｔ^２で表されるため、言い換えれば、揺動トルクがＴａとなるような振幅Θと周波数ｔとを組み合わせ演算により推定し、上述の位置制御または速度制御により揺動指令部１９が揺動指令を生成する。
Further, a specific example of generating a swing command in the case of acceleration control of the swing operation is a
次に、ローディング時の動作を説明する。ローディング時には、主軸チャック５を揺動させた状態で、主軸チャック５がワークＷを掴むために開状態から閉状態へと遷移することにより揺動動作が抑制される。
Next, the operation during loading will be described. At the time of loading, the
ローディング時は、図２に示すように主軸チャック５が開いている状態でローダチャック１０が主軸チャック５へ、ワークＷを搬送する。または主軸チャック５がローダチャック１０の方へワークＷを掴むために移動する。このとき演算制御部１２は、加工プログラム１１に記述されたチャック閉命令１１ａとこれに続いて記述された主軸チャック５に対する揺動命令１１ｂとを読み込んで実行する。
At the time of loading, as shown in FIG. 2, the
チャック閉命令１１ａは、演算制御部１２からシーケンス制御部１３に送られ、これを受け取ったシーケンス制御部１３が有するチャック開閉命令部１４からの指令により主軸チャック５を開閉させる主軸チャック開閉装置８が主軸チャック５を閉じる動作を行う。
The
一方、揺動命令１１ｂは、上述したように演算制御部１２の揺動指令部１９に読み込まれて、揺動指令に変換されサーボコントロール部１５に出力される。サーボコントロール部１５は、主軸モータ６を駆動して主軸４および主軸チャック５を揺動させる。
On the other hand, the
ローディング時には、主軸チャック５が開いている状態で、揺動指令部１９からの揺動指令により主軸モータ６を介して主軸チャック５は低速で揺動される。そして、主軸チャック５が揺動している状態で、ローダチャック１０が主軸チャック５へワークＷを搬送し、主軸チャック５が閉じてワークＷを把持する。主軸チャック５の把持により、ワークＷは主軸チャック５とローダチャック１０との両方で掴まれた状態となる。このため、主軸チャック５の揺動動作が抑制される。揺動抑制検知手段２１は、主軸モータ６の電流値の増大といった変化に基づいて、主軸チャック５の揺動動作が抑制されることを検知する。揺動抑制検知手段２１は、主軸チャック５の揺動抑制を検知すると検知結果である検知信号を出力し、ワーク把持判定手段２０は、当該検知信号に基づいて主軸チャック５がワークＷを把持したと判定する。揺動抑制検知手段２１がワーク把持判定手段２０に出力する揺動抑制の検知信号は、電流値といったデータを示すアナログ信号であってもよく、電流値といったデータを定めた閾値に基づいて判定したオンまたはオフを示す２値信号であってもよい。揺動抑制検知手段２１が出力する検知信号がアナログ信号の場合は、ワーク把持判定手段２０において２値信号に変換されて把持判定に用いられる。
At the time of loading, with the
以上説明したように、主軸チャック５がローダチャック１０からワークＷを受け取るローディング時には揺動状態の主軸チャック５がワークＷを掴むが、主軸チャック５の揺動動作が十分に低速となるように、入力パラメータとなる揺動振幅および揺動周波数を調整しておく。これにより、揺動に必要なトルクを小さく抑えることができるため、特別な装置を設けることなく、主軸チャック５がワークＷを掴む時に、ワークＷに傷が生じることを回避することができる。
As described above, when the
次に、アンローディング時の動作を説明する。主軸チャック５からローダチャック１０へワークＷを受け渡すアンローディング時には、主軸チャック５を揺動させた状態で、ローダチャック１０がワークＷを掴むために開状態から閉状態へと遷移することにより揺動動作が抑制される。
Next, the operation during unloading will be described. When unloading the workpiece W from the
アンローディング時は、図１に示すように、主軸チャック５が掴んでいるワークＷを把持可能な位置にローダチャック１０が開いた状態で移動する動作から始まる。このとき演算制御部１２は、上記したローディング時と同じく、加工プログラム１１に記述された揺動命令１１ｂを読み込んで実行するが、揺動命令１１ｂは、チャック閉命令１１ａの後ではなく、加工プログラム１１のアンローディングを行う命令であるアンローディング命令１１ｃの中に記述されている。
At the time of unloading, as shown in FIG. 1, the
揺動指令部１９は、前述したローディング時と同じアルゴリズムで揺動指令を生成し、サーボコントロール部１５に出力することで主軸モータ６を介して主軸チャック５を揺動させる。このとき、ローダチャック１０が閉じると、ワークＷは主軸チャック５とローダチャック１０との両方で掴まれた状態となるため、主軸チャック５の揺動動作が抑制される。この揺動動作が抑制されることを揺動抑制検知手段２１が検知する。揺動抑制検知手段２１が揺動抑制を検知すると検知結果である検知信号を出力し、ワーク把持判定手段２０は、当該検知信号に基づいてローダチャック１０がワークＷを把持したと判定する。
The
アンローディング時においても、主軸チャック５の揺動動作が十分に低速となるように、入力パラメータとなる揺動振幅および揺動周波数を調整しておくことで、ローダチャック１０がワークＷを掴む時に、ローディング時と同様に、ワークＷに傷が生じることを回避することができる。
When the
次に、アンローディング時の各部の命令および動作状態を説明する。図５は、実施の形態１にかかるアンローディング時の各部の命令および動作状態を表すタイムチャートの一例を示す図である。図５は、チャック揺動命令（Ａ）、主軸モータ揺動動作（Ｂ）、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）、ローダチャック閉指令（Ｄ）、ローダチャック閉動作（Ｅ）、主軸チャック開指令（Ｆ）、主軸チャック開動作（Ｇ）、ワーク把持確認信号（Ｈ）、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）およびローダまたは主軸移動動作（Ｊ）、それぞれの時間変化を示しており、横軸は時間である。 Next, the command and operation state of each part during unloading will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a time chart showing commands and operation states of each unit during unloading according to the first embodiment. FIG. 5 shows a chuck swing command (A), a spindle motor swing operation (B), a spindle motor swing load (C), a loader chuck close command (D), a loader chuck close operation (E), and a spindle chuck open command. (F), spindle chuck opening operation (G), workpiece gripping confirmation signal (H), loader or spindle movement command (I) and loader or spindle movement operation (J), each showing changes over time. It's time.
まず、チャック揺動命令（Ａ）がオンになって揺動指令部１９が命令されると、応答時間を経て主軸モータ６が揺動する様子が主軸モータ揺動動作（Ｂ）に示される。主軸モータ６の揺動により主軸モータ６には揺動動作による外乱トルクである揺動負荷が生じる様子が主軸モータ揺動負荷（Ｃ）に示される。その後、ローダチャック閉指令（Ｄ）がオンとなってからタイムラグを経てローダチャック閉動作（Ｅ）がローダチャック１０により実動作時間をかけて実行される。
First, when the chuck swing command (A) is turned on and the
主軸モータ揺動負荷（Ｃ）は、ローダチャック１０が閉じ、主軸モータ６の揺動動作が抑制されることで、図５に示されるように更に大きくなる。揺動抑制検知手段２１は主軸モータ揺動負荷（Ｃ）のこの変化を揺動動作の抑制として検知し、検知信号をワーク把持判定手段２０に出力する。ワーク把持判定手段２０は検知信号に基づいてローダチャック１０によるワーク把持を判定してワーク把持確認信号（Ｈ）をオンにする。
The spindle motor swing load (C) is further increased as shown in FIG. 5 when the
以上により、タイマーによる確認といった不正確な判断シーケンスを排除した、最適なワーク把持の確認を実現することが可能となる。なお、ローダチャック１０が閉じることで、主軸４および主軸チャック５の揺動動作は抑制されるが、主軸モータ６はベルト又はその他を用いた伝達機構７の滑りといった原因によって、（Ｂ１）に示すように主軸モータ揺動動作（Ｂ）が完全に抑制されない場合もある。これに応じて、（Ｃ１）に示すように、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）が示す負荷変動も一定にならない。但し、ワーク把持の確認は前述したように、ローダチャック閉指令（Ｄ）がオンとなってからの主軸モータ揺動負荷（Ｃ）の最初の変化で確認されるため、ワーク把持の確認、すなわちワーク把持判定手段２０の判定には、ベルト又はその他を用いた伝達機構７の滑りといったことによる影響は無い。なお、（Ｂ１）および（Ｃ１）において、主軸モータ揺動動作（Ｂ）が完全に抑制されて平坦な波形になった様子は図５においてそれぞれ点線で示してある。
As described above, it is possible to realize optimum workpiece gripping confirmation that eliminates an inaccurate determination sequence such as confirmation by a timer. Although the swinging operation of the
揺動中の主軸チャック５は、ローダチャック閉で揺動動作が抑制されるので、ワークＷは両チャックで掴まれている状態になる。ワークＷが両チャックで掴まれた状態になってから、ワーク把持確認信号（Ｈ）がオンになると、アンローディング時の動作として、主軸チャック開指令（Ｆ）がオンにされる。主軸チャック開指令（Ｆ）がオンにされてから幾分かのタイムラグを経て、主軸チャック開動作（Ｇ）が主軸チャック５により実動作時間をかけて実行される。
Since the swinging
次の動作として、主軸チャック開動作（Ｇ）を確認してから、ローダ９または主軸４が予め定められた位置に前後移動する。ローダ９または主軸４の移動指令を、図５ではローダまたは主軸移動指令（Ｉ）として示すが、これは、主軸チャック開動作（Ｇ）の実動作を確認して行われる。この確認を、安全のため十分に長く設定されたソフトウェアタイマーによるチャック開閉推測で行うと、ローダチャック１０にワークＷを受け渡す過程でワークＷを落とす事態は発生しないが、主軸チャック開動作（Ｇ）を確認するための時間を短縮することはできない。しかし、主軸チャック開動作（Ｇ）の確認をソフトウェアタイマーに頼らないで電気的に検出するようにすれば、ワークＷの落下を起こさずにワーク受け渡し時間の更なる時間短縮を図ることが期待できる。ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）がオンになると、タイムラグを経てからローダまたは主軸移動動作（Ｊ）が実動作時間をかけて実行される。
As the next operation, after confirming the spindle chuck opening operation (G), the
なお、主軸チャック開動作（Ｇ）が開始されると、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）が急減少する。揺動抑制検知手段２１は主軸モータ揺動負荷（Ｃ）のこの変化を揺動動作の抑制の解除として検知し、検知信号をワーク把持判定手段２０に出力する。ワーク把持判定手段２０は検知信号に基づいて主軸チャック５によるワークＷの解放を判定してワーク把持確認信号（Ｈ）をオフにする。
When the spindle chuck opening operation (G) is started, the spindle motor swing load (C) is suddenly reduced. The swing suppression detection means 21 detects this change in the spindle motor swing load (C) as release of suppression of the swing operation, and outputs a detection signal to the workpiece gripping determination means 20. The workpiece gripping determination means 20 determines the release of the workpiece W by the
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２にかかる数値制御装置１ａの構成を示す図である。図７は、実施の形態２にかかる自動調整処理部３３の詳細構成を示す図である。図６および図７において、実施の形態１と同様な機能を有する図１に対応する部分は同一符号を付して重複する説明は省略する。図２から図４も実施の形態２で同様に適用される。以下では、主に実施の形態１と異なる点について説明する。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the numerical control device 1a according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram illustrating a detailed configuration of the automatic
数値制御装置１ａにおいては、主軸チャック５の揺動動作の振幅および周波数を自動調整する自動調整手段である自動調整処理部３３を演算制御部１２がさらに備え、自動調整処理部３３から出力された推奨パラメータなどを画面表示する推奨パラメータ表示手段３２を表示設定処理部３０がさらに備える。自動調整処理部３３および推奨パラメータ表示手段３２の機能も、演算装置４１がソフトウェアを実行することにより実現される。
In the numerical controller 1 a, the
自動調整処理部３３は、自動調整を開始するときの初期値となる振幅および周波数の値を算出する初期値演算部３４と、初期値となる振幅および周波数を少しずつ変えながら揺動抑制の検知を繰り返す振幅および周波数増減処理部３５と、推奨する振幅および周波数をパラメータとして表示設定処理部３０に出力する推奨値および調整履歴出力処理部３６と、を備える。なお、自動調整処理部３３による自動調整の開始および終了は、具体的には、ユーザによる操作を受け付けた表示部５０を介した表示設定処理部３０からの指令で行われるものとする。
The automatic
以下に、推奨パラメータとなる振幅および周波数を算出する３つの方式である（方式１）、（方式２）および（方式３）をアンローディング時の動作の流れを例にして説明するが、ローディング時においても同様な動作の流れで推奨パラメータとなる振幅および周波数を算出することができる。 Hereinafter, three methods (method 1), (method 2) and (method 3) for calculating the amplitude and frequency as recommended parameters will be described with reference to an operation flow at the time of unloading. The amplitude and frequency as recommended parameters can be calculated in the same operation flow.
（方式１）
図８は、実施の形態２にかかる数値制御装置１ａにおける推奨値の（方式１）による自動決定処理を示すフローチャートの一例を示す図である。（方式１）は、モータ最大トルク比を初期値として推奨値を自動決定する方式である。すなわち、（方式１）は、初期値となる振幅および周波数で主軸チャック５が揺動動作を行ったときの揺動トルクを主軸モータ６の最大トルクとの比で定義した値を揺動トルク比とし、パラメータの推奨値を自動決定する方式である。
(Method 1)
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating an automatic determination process using (method 1) of recommended values in the numerical controller 1a according to the second embodiment. (Method 1) is a method in which a recommended value is automatically determined with the motor maximum torque ratio as an initial value. That is, in (Method 1), the value defined by the ratio of the swing torque when the
まず、主軸モータ６のシャフトから先に取り付けられるプーリ、ベルト、ブレーキ用ディスク、シャフト、チャックおよびワークＷといった全ての円筒状部品の負荷である機械の負荷イナーシャＪ［Ｋｇｍ＾２］を初期値演算部３４が推定する（ステップＳ１０１）。
First, the machine load inertia J [Kgm ^ 2], which is the load of all cylindrical parts such as pulleys, belts, brake disks, shafts, chucks, and workpieces W that are attached to the shaft of the
詳細には、サーボおよび主軸の調整方法として一般的に公開されている手順に従う。一例としては、ロータ部である主軸モータ６を繰り返し加減速動作させて主軸モータ６単体の負荷である主軸モータ単体負荷［Ｋｇｍ＾２］と負荷イナーシャＪとの比である負荷イナーシャ比を、表示部５０に表示される値から読取る。ここで、負荷イナーシャ比＝負荷イナーシャＪ／主軸モータ単体負荷×１００である。そこで、予めわかっている主軸モータ単体負荷と、上で得られた負荷イナーシャ比とから負荷イナーシャＪを推定する。なお、主軸モータ６への加減速動作指令、サーボコントロール部１５が計算している負荷イナーシャ比の値の読み出し、および既知の主軸モータ単体負荷との演算により負荷イナーシャＪを推定する処理は、初期値演算部３４により自動化しておくことが好ましい。
In detail, the procedure generally disclosed as the adjustment method of a servo and a spindle is followed. As an example, a load inertia ratio that is a ratio of a spindle motor single load [Kgm ^ 2] that is a load of the
次に、パラメータ設定手段３１により予め表示部５０を介して数値制御装置１ａのメモリ４２に記憶されているデータである以下の変数値を初期値演算部３４が取込む（ステップＳ１０２）。
Next, the initial value calculation unit 34 takes in the following variable values, which are data stored in the
ステップＳ１０２で初期値演算部３４に取込まれる変数値は、初期値となる振幅および周波数で主軸チャック５が揺動動作を行ったときの揺動トルクを主軸モータ６の最大トルクとの比として設定した「モータ最大トルク比Ｘ（％）」と、主軸モータ最大トルクとして設定される「モータ最大トルクＴｍ（Ｎｍ）」と、推奨値として算出される振幅の下限値すなわち最小値として設定される「最小振幅Θ_ｍｉｎ（ｄｅｇ）」と、推奨値として算出される周波数の下限値すなわち最小値として設定される「最小周波数ｔ_ｍｉｎ（ｓ）」と、揺動トルク計算式において回転軸と負荷重心の不一致およびプーリ、歯車などの伝達機構の影響による負荷変動分を調整する係数として一般的に知られている「余裕係数Ｋ（＝５）」と、初期値となる振幅および周波数から推奨値を決めるために行う「揺動動作→ワーク把持動作→ワーク把持の確認」の繰り返しの中で振幅および周波数を増減させる定数である「振幅増減定数Θ_ｃ（ｄｅｇ）」および「周波数増減定数ｔ_ｃ（ｓ）」と、を含んでいる。
The variable value taken into the initial value calculation unit 34 in step S102 is the ratio of the swing torque when the
次に、初期値である振幅および周波数による揺動動作時に必要となるトルクＴｂａｓｅ（Ｎｍ）を、Ｔｂａｓｅ＝Ｔｍ×Ｘ（％）の計算式により初期値演算部３４が算出する（ステップＳ１０３）。 Next, the initial value calculation unit 34 calculates the torque Tbase (Nm) required during the swinging operation with the amplitude and frequency that are the initial values by the calculation formula of Tbase = Tm × X (%) (step S103).
次に、初期値演算部３４は、振幅の初期値Θを算出する（ステップＳ１０４）。振幅の初期値Θは、周波数を設定された「最小周波数ｔ_ｍｉｎ（ｓ）」に固定したときに、上述したＴｂａｓｅ＝Ｔｍ×Ｘ（％）の式と、等角加速度を示すＴｂａｓｅ＝Ｋ×Ｊ×ωの式と、ω（ｒａｄ／ｓ＾２）＝２×Θ×（円周率（３．１４）／１８０）／ｔ_ｍｉｎ＾２の式と、により算出される。これら３つの式から以下の関係が求まる。
Ｔｍ×Ｘ＝Ｋ×Ｊ×２Θ×（３．１４／１８０）／ｔ_ｍｉｎ＾２
Next, the initial value calculator 34 calculates an initial value Θ of amplitude (step S104). When the frequency is fixed to the set “minimum frequency t_min (s)”, the initial value Θ of amplitude is the above-described equation of Tbase = Tm × X (%) and Tbase = K × J indicating the equiangular acceleration. It is calculated by the equation of × ω and the equation of ω (rad / s ^ 2) = 2 × Θ × (circumferential ratio (3.14) / 180) /
Tm × X = K × J × 2Θ × (3.14 / 180) /
その結果、振幅の初期値Θは、以下のように求まる。
Θ＝（９０／３．１４）×ｔ_ｍｉｎ＾２×Ｔｍ×Ｘ／（Ｋ×Ｊ）（ｄｅｇ）
As a result, the initial value Θ of the amplitude is obtained as follows.
Θ = (90 / 3.14) × t_min ^ 2 × Tm × X / (K × J) (deg)
一方、振幅を設定された「最小振幅Θ_ｍｉｎ（ｄｅｇ）」に固定したときの周波数の初期値ｔも同様の計算式により算出される。 On the other hand, the initial value t of the frequency when the amplitude is fixed to the set “minimum amplitude Θ_min (deg)” is also calculated by the same calculation formula.
上記計算により得た、２つの初期値の組み合わせ（Θ、ｔ_ｍｉｎ）と（Θ_ｍｉｎ、ｔ）とに対して、振幅および周波数増減処理部３５において、（Θ、ｔ_ｍｉｎ）に対し揺動指令の生成（ステップＳ１０５）から判定結果の出力（ステップＳ１１１）までを行う。以下では、（Θ、ｔ_ｍｉｎ）を初期パラメータとして、振幅Θの推奨値を求めるフローを説明するが、振幅Θの推奨値を求めた後で、（Θ_ｍｉｎ、ｔ）を初期パラメータとして、周波数ｔの推奨値を求めるフローも同様に行う。なお、この順番は逆でもかまわない。 For the two initial value combinations (Θ, t_min) and (Θ_min, t) obtained by the above calculation, the amplitude and frequency increase / decrease processing unit 35 generates a swing command for (Θ, t_min) ( From step S105) to determination result output (step S111) are performed. In the following, a flow for obtaining a recommended value of the amplitude Θ using (Θ, t_min) as an initial parameter will be described. However, after obtaining a recommended value of the amplitude Θ, (Θ_min, t) is used as an initial parameter and the frequency t The flow for obtaining the recommended value is similarly performed. This order may be reversed.
ステップＳ１０４の後に、初期パラメータ（Θ、ｔ_ｍｉｎ）に対応して振幅Θと周波数ｔ_ｍｉｎで揺動する揺動指令を揺動指令部１９が生成し（ステップＳ１０５）、初期パラメータ（Θ、ｔ_ｍｉｎ）での揺動動作（ステップＳ１０６）を行う。ステップＳ１０５で、以下で用いるｎをｎ＝０に初期化しておく。ステップＳ１０６の後、揺動中のトルクである揺動トルクをサーボコントロール部１５から取得し、予め設定値として決めておいたモータ最大トルク比の値Ｘ（％）からｎを減じたＸ−ｎ（％）と揺動トルク比を比較する（ステップＳ１０７）。
After step S104, the
サーボコントロール部１５から取得した揺動トルク比がＸ−ｎ（％）と一致した場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）は、そのままワーク把持動作（ステップＳ１０８）に進む。
When the swing torque ratio acquired from the
揺動トルク比がＸ−ｎ（％）と一致しない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）は、更に、揺動トルク比がＸ−ｎ（％）より小さいか否かが判定される（ステップＳ１１２）。揺動トルク比がＸ−ｎ（％）より小さい場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）には、振幅Θに振幅増減定数Θ_cを加えてΘ＝Θ＋Θ_cという振幅修正を行い（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０６に戻って、再度揺動動作を実行する。逆に、揺動トルク比がＸ−ｎ（％）より大きい場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）には、振幅Θから振幅増減定数Θ_cを差し引いてΘ＝Θ−Θ_cという振幅修正を行い（ステップＳ１１４）、ステップＳ１０６に戻って、再度揺動動作を実行する。 If the swing torque ratio does not coincide with Xn (%) (step S107: No), it is further determined whether or not the swing torque ratio is smaller than Xn (%) (step S112). If the swing torque ratio is smaller than X−n (%) (step S112: Yes), an amplitude increase / decrease constant Θ_c is added to the amplitude Θ to perform amplitude correction Θ = Θ + Θ_c (step S113), and the process returns to step S106. Then, the swinging operation is executed again. Conversely, when the swing torque ratio is greater than X−n (%) (step S112: No), the amplitude correction of Θ = Θ−Θ_c is performed by subtracting the amplitude increase / decrease constant Θ_c from the amplitude Θ (step S114). Then, returning to step S106, the swinging operation is executed again.
このように、揺動トルク比がＸ−ｎ（％）と一致するまで、揺動動作（ステップＳ１０６）、比較（ステップＳ１０７、Ｓ１１２）および振幅Θの修正（ステップＳ１１３、Ｓ１１４）を繰り返す。なお、上記揺動トルク比がＸ−ｎ（％）と一致するまで行う繰り返し動作のシーケンスが必ず収束してワーク把持動作（ステップＳ１０８）に進めるように、振幅増減定数Θ_cの設定値の決定には注意が必要である。 As described above, the swinging operation (step S106), the comparison (steps S107 and S112), and the correction of the amplitude Θ (steps S113 and S114) are repeated until the swinging torque ratio coincides with Xn (%). It should be noted that the set value of the amplitude increase / decrease constant Θ_c is determined so that the sequence of repetitive operations performed until the swing torque ratio matches X−n (%) always converges and proceeds to the workpiece gripping operation (step S108). Should be careful.
以上から、揺動トルク比がＸ−ｎ（％）となるような振幅Θおよび周波数ｔ_ｍｉｎで揺動している状態でワーク把持動作（ステップＳ１０８）を行い、それに続けて、主軸モータ６の電流値の変化といった現象に基づいてワーク把持判定手段２０がワーク把持判定を行う。ワーク把持の確認が出来たか否かが判定され（ステップＳ１０９）、ワーク把持の確認が出来た場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）は、ｎ＝ｎ＋１として、振幅Θから振幅増減定数Θ_cを差し引いてΘ＝Θ−Θ_cという振幅修正を行い（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０６に戻って、再度揺動動作を実行する。即ち、揺動動作での揺動トルク比が更に小さくなるような振幅Θを求めるために揺動動作（ステップＳ１０６）、比較（ステップＳ１０７、Ｓ１１２）および振幅Θの修正（ステップＳ１１３、Ｓ１１４）を繰り返す。これを、ｎ＝１、・・・、Ｘ−１として、ワーク把持の確認が出来なくなる（ステップＳ１０９：Ｎｏ）まで、すなわちワーク把持確認の検知の限界まで、揺動トルク比をＸ−ｎ（％）と比較しながら繰り返し行う。
From the above, the workpiece gripping operation (step S108) is performed in the state of swinging with the amplitude Θ and the frequency t_min such that the swing torque ratio becomes X−n (%), and subsequently, the current of the
一方、ワーク把持の確認が出来なかった場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）は、推奨値および調整履歴出力処理部３６が推奨パラメータ表示手段３２に判定結果を出力する処理を行い（ステップＳ１１１）、推奨パラメータの自動決定処理を終了する。 On the other hand, when the work gripping cannot be confirmed (step S109: No), the recommended value and adjustment history output processing unit 36 performs a process of outputting the determination result to the recommended parameter display means 32 (step S111), and the recommended parameter. The automatic determination process is terminated.
具体的には、ワーク把持の確認が出来なかった場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）は、そのときの揺動トルク比である（Ｘ−ｎ）（％）の１つ前の値であるＸ−（ｎ−１）（％）に揺動トルク比がなるような振幅Θを推奨値として、揺動トルク比とのそれまでの比較値であったＸ−ｎ（％）とそのときの振幅Θとをワーク把持の確認の可否と共に判定結果として推奨値および調整履歴出力処理部３６が推奨パラメータ表示手段３２に出力する（ステップＳ１１１）。 Specifically, when the workpiece gripping cannot be confirmed (step S109: No), X− (), which is the previous value of (X−n) (%), which is the swing torque ratio at that time. n-1) With an amplitude Θ such that the swing torque ratio becomes (%) as a recommended value, X−n (%), which was a comparison value with the swing torque ratio, and the amplitude Θ at that time And the recommended value and adjustment history output processing unit 36 output to the recommended parameter display means 32 as a determination result together with whether or not the workpiece gripping can be confirmed (step S111).
（方式２）
図９は、実施の形態２にかかる数値制御装置１ａにおける推奨値の（方式２）による自動決定処理を示すフローチャートの一例を示す図である。（方式２）は、初期値となる振幅および周波数で揺動動作を行ったときの揺動トルクをチャック拘束トルクより小さくなる値を初期値として推奨値を自動決定する方式である。
(Method 2)
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating an automatic determination process using (method 2) of recommended values in the numerical controller 1a according to the second embodiment. (Method 2) is a method in which a recommended value is automatically determined with an initial value set to a value that makes the swing torque smaller than the chuck restraint torque when the swing operation is performed with the amplitude and frequency that are the initial values.
まず、機械の負荷イナーシャＪの推定は、（方式１）のフローを図示した図８のステップＳ１０１と同様に初期値演算部３４が行う（ステップＳ２０１）。 First, the estimation of the load inertia J of the machine is performed by the initial value calculation unit 34 in the same manner as in step S101 of FIG. 8 illustrating the flow of (method 1) (step S201).
次に、パラメータ設定手段３１により予め表示部５０を介して数値制御装置１ａのメモリ４２に記憶されているデータである以下の変数値を初期値演算部３４が取込む（ステップＳ２０２）。
Next, the initial value calculation unit 34 takes in the following variable values, which are data stored in the
ステップＳ２０２で初期値演算部３４に取込まれる変数値は、「ローダチャックの把持力（Ｎ）」と、「主軸チャックの把持力（Ｎ）」と、「ワーク径Φ（ｍ）」と、初期値となる振幅および周波数で揺動動作を行ったときの揺動トルクをチャック拘束トルクより小さく取るための係数「トルク初期値決め係数Ｌ（＜１）」と、推奨値として算出される振幅の下限値すなわち最小値として設定される「最小振幅Θ_ｍｉｎ（ｄｅｇ）」と、推奨値として算出される周波数の下限値すなわち最小値として設定される「最小周波数ｔ_ｍｉｎ（ｓ）」と、揺動トルク計算式において回転軸と負荷重心の不一致またはプーリ、歯車といった伝達機構の影響による負荷変動分を調整する係数として一般的に知られている「余裕係数Ｋ（＝５）」と、初期値となる振幅および周波数から推奨値を決めるために行う「揺動動作→ワーク把持動作→ワーク把持の確認」の繰り返しの中で振幅および周波数を増減させる定数である「振幅増減定数Θ_ｃ（ｄｅｇ）」および「周波数増減定数ｔ_ｃ（ｓ）」と、を含んでいる。 The variable values taken into the initial value calculation unit 34 in step S202 are “loader chuck gripping force (N)”, “spindle chuck gripping force (N)”, “workpiece diameter Φ (m)”, A coefficient “torque initial value determination coefficient L (<1)” for obtaining a swing torque smaller than the chuck restraint torque when swinging operation is performed at an amplitude and a frequency that are initial values, and an amplitude calculated as a recommended value “Minimum amplitude Θ_min (deg)” set as a lower limit value, that is, a minimum value, “minimum frequency t_min (s)” set as a lower limit value, that is, a minimum value calculated as a recommended value, and swing torque “Margin coefficient K (= 5)”, which is generally known as a coefficient for adjusting the load fluctuation due to the mismatch between the rotating shaft and the load center of gravity or the influence of the transmission mechanism such as the pulley and gear in the calculation formula, and the initial value “Amplitude increase / decrease constant Θ_c (deg)”, which is a constant for increasing / decreasing the amplitude and frequency in the repetition of “swing motion → work gripping operation → work grip confirmation” performed to determine the recommended value from the amplitude and frequency “Frequency increase / decrease constant t_c (s)”.
次に、初期値である振幅および周波数による揺動動作時に必要となるトルクＴｂａｓｅ（Ｎｍ）を、Ｔｂａｓｅ＝Ｍｉｎ（ローダチャック把持力、主軸チャック把持力）［Ｎ］×ワーク径Φ［ｍ］×係数の計算式により初期値演算部３４が算出する（ステップＳ２０３）。ここで、Ｍｉｎ（ローダチャック把持力、主軸チャック把持力）は、ローダチャック把持力と主軸チャック把持力とで小さい方の値を意味する。 Next, the torque Tbase (Nm) required for the swing operation with the amplitude and frequency as the initial values is expressed as Tbase = Min (loader chuck gripping force, spindle chuck gripping force) [N] × workpiece diameter Φ [m] × The initial value calculator 34 calculates the coefficient using a coefficient calculation formula (step S203). Here, Min (loader chuck gripping force, spindle chuck gripping force) means a smaller value of the loader chuck gripping force and the spindle chuck gripping force.
次に、初期値演算部３４は、振幅の初期値Θを算出する（ステップＳ２０４）。振幅の初期値Θは、周波数を設定された「最小周波数ｔ_ｍｉｎ（ｓ）」に固定したときに、上述したＴｂａｓｅ＝Ｍｉｎ（ローダチャック把持力、主軸チャック把持力）［Ｎ］×ワーク径Φ［ｍ］×係数の式と、等角加速度を示すＴｂａｓｅ＝Ｋ×Ｊ×ωの式と、ω（ｒａｄ／ｓ＾２）＝２×Θ×（円周率（３．１４）／１８０）／ｔ_ｍｉｎ＾２の式と、により算出される。 Next, the initial value calculator 34 calculates the initial value Θ of amplitude (step S204). When the frequency is fixed to a set “minimum frequency t_min (s)”, the initial value Θ of amplitude is the above-described Tbase = Min (loader chuck gripping force, spindle chuck gripping force) [N] × workpiece diameter Φ [ m] × coefficient equation, Tbase = K × J × ω equation indicating equiangular acceleration, and ω (rad / s ^ 2) = 2 × Θ × (circumference ratio (3.14) / 180) / It is calculated by the equation of t_min ^ 2.
一方、振幅を設定された「最小振幅Θ_ｍｉｎ（ｄｅｇ）」に固定したときの周波数の初期値ｔも同様の計算式により算出する。 On the other hand, the initial value t of the frequency when the amplitude is fixed to the set “minimum amplitude Θ_min (deg)” is also calculated by the same calculation formula.
上記計算により得た、２つの初期値の組み合わせ（Θ，ｔ_ｍｉｎ）と（Θ_ｍｉｎ，ｔ）とに対して、振幅および周波数増減処理部３５において、（Θ，ｔ_ｍｉｎ）に対し揺動指令の生成（ステップＳ２０５）から判定結果の出力（ステップＳ２１１）までを行う。以下では、（Θ，ｔ_ｍｉｎ）を初期パラメータとして、振幅Θの推奨値を求めるフローを説明するが、振幅Θの推奨値を求めた後で、（Θ_ｍｉｎ，ｔ）を初期パラメータとして、周波数ｔの推奨値を求めるフローも同様に行う。なお、この順番は逆でもかまわない。 For the combination of two initial values (Θ, t_min) and (Θ_min, t) obtained by the above calculation, the amplitude and frequency increase / decrease processing unit 35 generates a swing command for (Θ, t_min) ( From step S205) to determination result output (step S211) are performed. In the following, a flow for obtaining a recommended value of the amplitude Θ using (Θ, t_min) as an initial parameter will be described. However, after obtaining a recommended value of the amplitude Θ, (Θ_min, t) is used as an initial parameter and the frequency t The flow for obtaining the recommended value is similarly performed. This order may be reversed.
ステップＳ２０４の後に、初期パラメータ（Θ，ｔ_ｍｉｎ）に対応して振幅Θおよび周波数ｔ_ｍｉｎで揺動する揺動指令を生成し（ステップＳ２０５）、初期パラメータ（Θ、ｔ_ｍｉｎ）での揺動動作（ステップＳ２０６）を行う。 After step S204, a swing command that swings at an amplitude Θ and a frequency t_min corresponding to the initial parameter (Θ, t_min) is generated (step S205), and the swing motion (step, step) at the initial parameter (Θ, t_min) S206) is performed.
次に、振幅Θおよび周波数ｔ_ｍｉｎで揺動している状態でワーク把持動作（ステップＳ２０８）を行い、それに続けて、主軸モータ６の電流値の変化といった現象に基づいた揺動抑制検知手段２１の検知結果をもとに、ワーク把持判定手段２０がワーク把持判定を行う。ワーク把持の確認が出来たか否かが判定され（ステップＳ２０９）、ワーク把持の確認が出来た場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）は、次の振幅Θを求めるために振幅Θから振幅増減定数Θ_cを差し引いてΘ＝Θ−Θ_cという振幅修正を行い（ステップＳ２１０）、ステップＳ２０６に戻って、再度揺動動作を実行する。ステップＳ２０６、Ｓ２０８、Ｓ２０９およびＳ２１０のシーケンスを、ワーク把持の確認が出来なくなる（ステップＳ２０９：Ｎｏ）まで、すなわちワーク把持確認の検知の限界まで、繰り返し行う。
Next, a workpiece gripping operation (step S208) is performed while swinging at an amplitude Θ and a frequency t_min, and subsequently, the swing suppression detection means 21 based on a phenomenon such as a change in the current value of the
一方、ワーク把持の確認が出来なかった場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）は、推奨値および調整履歴出力処理部３６が推奨パラメータ表示手段３２に判定結果を出力する処理を行い（ステップＳ２１１）、推奨パラメータの自動決定処理を終了する。 On the other hand, when the work gripping cannot be confirmed (step S209: No), the recommended value and adjustment history output processing unit 36 performs a process of outputting the determination result to the recommended parameter display means 32 (step S211), and the recommended parameter The automatic determination process is terminated.
具体的には、ワーク把持の確認が出来なかった場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）は、そのときの１つ前のシーケンスにおける振幅Θの値を推奨値として、それまでの振幅Θの各値をワーク把持の確認の可否と共に判定結果として推奨値および調整履歴出力処理部３６が推奨パラメータ表示手段３２に出力する（ステップＳ２１１）。 Specifically, when the workpiece gripping cannot be confirmed (step S209: No), the value of the amplitude Θ in the previous sequence at that time is set as a recommended value, and each value of the amplitude Θ up to that point is set as the workpiece. The recommended value and adjustment history output processing unit 36 outputs to the recommended parameter display means 32 as a determination result together with whether or not the grip can be confirmed (step S211).
（方式３）
図１０は、実施の形態２にかかる数値制御装置１ａにおける推奨値の（方式３）による自動決定処理を示すフローチャートの一例を示す図である。（方式３）は、任意に入力した振幅および周波数の値を初期値として推奨値を自動決定する方式である。
(Method 3)
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a flowchart illustrating an automatic determination process based on (method 3) of recommended values in the numerical control device 1a according to the second embodiment. (Method 3) is a method of automatically determining a recommended value using arbitrarily input amplitude and frequency values as initial values.
まず、パラメータ設定手段３１により予め表示部５０を介して数値制御装置１ａのメモリ４２に記憶されているデータである以下の変数値を初期値演算部３４が取込む（ステップＳ３０２）。
First, the initial value calculation unit 34 takes in the following variable values, which are data stored in the
ステップＳ３０２で初期値演算部３４に取込まれる変数値は、初期値となる「入力振幅Θ（ｄｅｇ）」と、初期値となる「入力周波数ｔ（ｓ）」と、振幅および周波数から推奨値を決めるために行う「揺動動作→ワーク把持動作→ワーク把持の確認」の繰り返しの中で振幅および周波数を増減させる定数である「振幅増減定数Θ_ｃ（ｄｅｇ）」および「周波数増減定数ｔ_ｃ（ｓ）」と、を含んでいる。 The variable values taken into the initial value calculation unit 34 in step S302 are “input amplitude Θ (deg)” as an initial value, “input frequency t (s)” as an initial value, and a recommended value based on the amplitude and frequency. “Amplitude increase / decrease constant Θ_c (deg)” and “frequency increase / decrease constant t_c (s) that are constants for increasing / decreasing the amplitude and frequency in the repetition of“ swinging operation → work gripping operation → work gripping confirmation ”performed to determine ) ".
次に、初期値である振幅Θおよび周波数ｔに対応する揺動指令を生成し（ステップＳ３０５）、初期パラメータ（Θ，ｔ）での揺動動作（ステップＳ３０６）を行う。 Next, a swing command corresponding to the amplitude Θ and the frequency t, which are initial values, is generated (step S305), and a swing operation (step S306) with the initial parameters (Θ, t) is performed.
振幅Θおよび周波数ｔで揺動している状態でワーク把持動作（ステップＳ３０８）を行い、それに続けて、主軸モータ６の電流値の変化といった現象に基づいてワーク把持判定手段２０がワーク把持判定を行う。ワーク把持の確認が出来たか否かが判定され（ステップＳ３０９）、ワーク把持の確認が出来た場合（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）は、周波数ｔはそのまま固定して、振幅Θに対し振幅増減定数Θ_cを差し引いてΘ＝Θ−Θ_cという振幅修正を行い（ステップＳ３１０）、ステップＳ３０６に戻って、再度揺動動作を実行する。ステップＳ３０６、Ｓ３０８、Ｓ３０９およびＳ３１０のシーケンスを、ワーク把持の確認が出来なくなる（ステップＳ３０９：Ｎｏ）まで、すなわちワーク把持確認の検知の限界まで、繰り返し行う。
A workpiece gripping operation (step S308) is performed while swinging at an amplitude Θ and a frequency t, and subsequently, the workpiece gripping determination means 20 makes a workpiece gripping determination based on a phenomenon such as a change in the current value of the
一方、ワーク把持の確認が出来なかった場合（ステップＳ３０９：Ｎｏ）は、推奨値および調整履歴出力処理部３６が推奨パラメータ表示手段３２に判定結果を出力する処理を行い（ステップＳ３１１）、推奨パラメータの自動決定処理を終了する。 On the other hand, when the work gripping cannot be confirmed (step S309: No), the recommended value and adjustment history output processing unit 36 performs a process of outputting the determination result to the recommended parameter display means 32 (step S311), and the recommended parameter. The automatic determination process is terminated.
ワーク把持の確認が出来なかった場合（ステップＳ３０９：Ｎｏ）は、そのときの１つ前のシーケンスにおける振幅Θと初期値のまま固定していた周波数ｔとを推奨値として、それまでの振幅Θの各値をワーク把持の確認の可否と共に判定結果として推奨値および調整履歴出力処理部３６が推奨パラメータ表示手段３２に出力する（ステップＳ３１１）。 When the work gripping cannot be confirmed (step S309: No), the amplitude Θ in the previous sequence at that time and the frequency t that has been fixed at the initial value are used as recommended values, and the previous amplitude Θ These values are output to the recommended parameter display means 32 by the recommended value and adjustment history output processing unit 36 as a determination result together with whether or not the work gripping is confirmed (step S311).
なお、上述したフローでは、初期値の周波数ｔを固定にしたままで振幅Θから振幅増減定数Θ_cを差し引く振幅修正（ステップＳ３１０）を行う場合について説明したが、その後、同様のフローで初期値の振幅Θを固定にしたままで周波数ｔから周波数増減定数ｔ_ｃを差し引く周波数修正をステップＳ３１０で行い、更に、ステップＳ３０６、Ｓ３０８、Ｓ３０９およびＳ３１０のシーケンスを、ワーク把持の確認が出来なくなる（ステップＳ３０９：Ｎｏ）まで、すなわちワーク把持確認の検知の限界まで、繰り返し行う。ワーク把持の確認が出来なかった場合（ステップＳ３０９：Ｎｏ）は、そのときの１つ前のシーケンスにおける周波数ｔと初期値のまま固定していた振幅Θとを推奨値として、それまでの周波数ｔの各値をワーク把持の確認の可否と共に判定結果として推奨値および調整履歴出力処理部３６が推奨パラメータ表示手段３２に出力する（ステップＳ３１１）。 In the flow described above, the case where the amplitude correction (step S310) is performed by subtracting the amplitude increase / decrease constant Θ_c from the amplitude Θ while the frequency t of the initial value is fixed has been described. In step S310, the frequency correction is performed by subtracting the frequency increase / decrease constant t_c from the frequency t while the amplitude Θ is fixed. Further, it is impossible to confirm the gripping of the workpiece in the sequence of steps S306, S308, S309, and S310 (step S309: No), that is, until the limit of detection of workpiece gripping confirmation is repeated. If the work gripping cannot be confirmed (step S309: No), the frequency t in the previous sequence at that time and the amplitude Θ that has been fixed at the initial value are used as recommended values, and the frequency t until then is determined. These values are output to the recommended parameter display means 32 by the recommended value and adjustment history output processing unit 36 as a determination result together with whether or not the work gripping is confirmed (step S311).
以上、初期値となる振幅および周波数の値を少しずつ変えながら揺動抑制の検知を繰り返して、推奨パラメータとなる振幅および周波数を自動決定する（方式１）、（方式２）および（方式３）の３つの方式を説明した。３つの方式とも、ステップＳ１１１、Ｓ２１１およびＳ３１１において、ワーク把持判定手段２０がワークＷの把持を判定することが可能な範囲で自動調整処理部３３により求められた推奨パラメータとなる振幅Θおよび周波数ｔとが推奨値および調整履歴出力処理部３６から推奨パラメータ表示手段３２に出力されて、最終的には、推奨パラメータ表示手段３２により、その内容が表示部５０に表示される。図１１は、実施の形態２にかかる数値制御装置１ａの表示部５０における推奨パラメータ値の表示の一例を示す図である。
As described above, detection of fluctuation suppression is repeated while gradually changing the amplitude and frequency values as initial values, and the amplitude and frequency as recommended parameters are automatically determined (method 1), (method 2), and (method 3). The three methods have been described. In any of the three methods, the amplitude Θ and the frequency t that are recommended parameters obtained by the automatic
表示部５０は、推奨値および調整履歴出力処理部３６から出力された調整履歴データおよび対応するワーク把持の確認の可否結果を判定日時と共に表示する調整履歴データ表示区５１ａと、（方式１）、（方式２）および（方式３）により調整された結果のパラメータである推奨パラメータを、周波数を一定値にして調整した場合の推奨値振幅と、振幅を一定値にして調整した場合の推奨値周波数と、の２つのパターンで表示する推奨パラメータ表示区５１ｂと、を備える。表示部５０は、自動調整処理部３３から出力された調整履歴データおよび対応するワーク把持の確認の可否結果を調整履歴データ表示区５１ａに表示し、自動調整された振幅Θおよび周波数ｔの２組の推奨パラメータを推奨パラメータ表示区５１ｂに推奨パラメータとして表示する。
The
図１１は、図８で説明した（方式１）の処理の結果の表示例を示しており、調整履歴データ表示区５１ａが表示する調整履歴データは、自動調整処理部３３から推奨パラメータ表示手段３２が取得した「振幅Θ（ｄｅｇ）」、「周波数ｔ（ｓ）」、および揺動トルクをモータ最大トルクとの比で示す「モータ最大トルク比（％）」といったデータである。推奨パラメータ表示区５１ｂが示す推奨パラメータは、「１）周波数固定時」に得られた一組と、「２）振幅固定時」に得られた一組と、の２組である。
FIG. 11 shows a display example of the result of the processing of (method 1) described in FIG. 8. The adjustment history data displayed in the adjustment history
図１１の推奨パラメータ表示区５１ｂにおいては、「１）周波数固定時」の推奨パラメータは、「最小周波数ｔ_ｍｉｎ（ｓ）」として表示部５０を介して表示設定処理部３０から初期値演算部３４に入力された値「２」を周波数とし、固定値「２」の周波数に対して調整した振幅「１」からなる一組として示してある。「２）振幅固定時」の推奨パラメータは、「最小振幅Θ_ｍｉｎ（ｄｅｇ）」として表示部５０を介して表示設定処理部３０から初期値演算部３４に入力された値「０．０５」を振幅とし、固定値「０．０５」の振幅に対して調整した周波数「４」からなる一組として示してある。
In the recommended
推奨パラメータ表示手段３２は、自動調整処理部３３が取得した調整履歴データおよび対応するワーク把持の確認の可否結果といったデータを判定日時と関連付けで管理すると共に、当該データを表示部５０に出力して調整履歴データ表示区５１ａに表示させる。即ち、調整履歴データ表示区５１ａには自動調整の履歴データが表示される。さらに、推奨パラメータ表示手段３２は、パラメータの自動調整の（方式１）、（方式２）または（方式３）による自動調整の結果のパラメータである推奨パラメータを推奨パラメータ表示区５１ｂに表示させる。
The recommended
表示設定処理部３０は、推奨パラメータ表示区５１ｂに表示された２組の推奨パラメータのうち、ユーザが選択した何れかの１組をユーザが最終決定した最終調整パラメータとして、パラメータ設定手段３１を介して数値制御装置１ａのメモリ４２に記録する。記録された最終調整パラメータは、演算制御部１２が加工プログラム１１からの揺動命令を受けた際に、通常動作時の揺動パラメータとして揺動指令部１９に読み込まれる。なお、図１１には示されていないが、推奨パラメータ表示区５１ｂに表示される２組の推奨パラメータの何れかを最終調整パラメータとして選択する操作インタフェースが表示部５０に装備されている。
The display
また、ユーザは、調整履歴データ表示区５１ａに表示された各種データを参考にしながら、振幅および周波数を任意数値として入力して推奨パラメータを得る（方式３）を用いて、（方式１）または（方式２）で取得した推奨パラメータの微調整を行って、新たな推奨パラメータの値を得ることが可能である。
Further, the user obtains a recommended parameter by inputting the amplitude and frequency as arbitrary numerical values while referring to various data displayed in the adjustment history
このように、予めいくつかの変数値を初期データとして表示部５０を介して表示設定処理部３０により数値制御装置１ａのメモリ４２に記憶させておき、自動調整処理部３３を起動することにより、揺動に必要なトルクを小さく抑えた適切な推奨パラメータの値を得ることが可能となる。これにより、機械環境に依存して変化する各種物理量を使った煩わしい計算を行うことが不要となり、ワークＷに傷をつけない様な振幅および周波数を決定するための段取り時間の短縮を図ることができる。
In this way, by storing several variable values as initial data in advance in the
実施の形態３．
図１２は、本発明の実施の形態３および４にかかる数値制御装置１ｂおよびそれに制御される工作機械の構成を示す図である。図１２は、実施の形態３にかかる数値制御装置１ｂを用いて工作機械がローダ９との間でワークＷの受け渡しを行う場合の一構成例を示すブロック図であり、工作機械はアンローディング時の状況を示している。図１３は、実施の形態３および４にかかる数値制御装置１ｂに制御される工作機械のローディング時の状況を示す図である。図１３では、簡単のため数値制御装置１ｂおよびローダ制御装置１６の記載を省いてある。実施の形態３の図１２および図１３において、実施の形態１と同様な機能を有する図１に対応する部分は同一符号を付して重複する説明は省略する。図３および図４も実施の形態３で同様に適用される。
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of the numerical control device 1b according to the third and fourth embodiments of the present invention and the machine tool controlled thereby. FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example when the machine tool delivers the workpiece W to and from the
実施の形態３にかかる工作機械本体２ｂにおいては、主軸４の位置または回転速度を検出するパルスコーダといった主軸端検出器４０が主軸４に設けられている。そして、実施の形態３にかかる数値制御装置１ｂにおいては、揺動再開検知手段２３をサーボコントロール部１５が備え、揺動再開検知手段２３の検知に基づいて主軸チャック５が開いたと判定するワーク開放判定手段２２を演算制御部１２が備える。揺動再開検知手段２３は、主軸チャック５が開いた状態を主軸端検出器４０の検出値を用いて検出する。
In the machine tool
揺動再開検知手段２３の機能は、演算装置４１がソフトウェアを実行することにより実現されてもよいし、主軸端検出器４０に接続されたアナログ回路といった専用ハードウェアで実現されてもよい。揺動再開検知手段２３は、主軸端検出器４０の検出結果である検出値に基づいて、ローダチャック１０がワークＷを把持したことによりワーク搬出時の揺動動作が抑制されている際に、主軸チャック５が開放した状態、即ち揺動動作の抑制が解放されることを検知する。ワーク開放判定手段２２は、揺動再開検知手段２３の検知結果に基づいて、主軸チャック５がワークＷを解放したことを判定する。
The function of the swing
図１４は、実施の形態３の参考となるアンローディング時にワークＷを落とさない動作状態を表すタイムチャートの一例を示す図である。図１４は、加工が完了したワークＷを搬出するアンローディング時の動作を説明する。図１４は、チャック揺動命令（Ａ）、主軸モータ揺動動作（Ｂ）、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）、ローダチャック閉指令（Ｄ）、ローダチャック閉動作（Ｅ）、主軸チャック開指令（Ｆ）、主軸チャック開動作（Ｇ）、ワーク把持確認信号（Ｈ）、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）およびローダまたは主軸移動動作（Ｊ）、それぞれの時間変化を示しており、横軸は時間である。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a time chart showing an operation state in which the workpiece W is not dropped during unloading, which is a reference of the third embodiment. FIG. 14 illustrates the operation during unloading to unload the workpiece W that has been processed. FIG. 14 shows a chuck swing command (A), a spindle motor swing operation (B), a spindle motor swing load (C), a loader chuck close command (D), a loader chuck close command (E), and a spindle chuck open command. (F), spindle chuck opening operation (G), workpiece gripping confirmation signal (H), loader or spindle movement command (I) and loader or spindle movement operation (J), each showing changes over time. It's time.
図１４においては、加工が完了した後に、加工プログラム１１に記述された命令文によりチャック揺動命令（Ａ）がオンとなって演算制御部１２に出力され、揺動指令部１９により揺動指令が生成されサーボコントロール部１５に送られることで主軸モータ６が揺動動作を開始する様子が主軸モータ揺動動作（Ｂ）に示される。この時、主軸モータ６の揺動動作により主軸モータ６への揺動負荷が増加する様子が主軸モータ揺動負荷（Ｃ）に示される。そして、ローダ９または主軸４がワークＷを把持できる位置まで来て、ローダチャック１０がワークＷを把持するための指令がローダ制御装置１６よりローダチャック閉指令（Ｄ）として出力され、ワーク搬出を行うアンローディング動作が始まることになる。
In FIG. 14, after the machining is completed, the chuck swing command (A) is turned on by a command statement described in the
ローダチャック閉指令（Ｄ）がオンとなってからタイムラグだけ遅れて、油圧装置による物理的なローダチャック閉動作（Ｅ）が始まりローダチャック１０により実動作時間をかけて実行される。ローダチャック１０によって揺動中のワークＷが把持されると主軸モータ６の揺動動作が抑制される様子が（Ｂ１）に示される。主軸モータ６と主軸チャック５との間にベルト又はその他を用いた伝達機構７が介在する場合には、主軸チャック５は拘束されているが、ベルト滑りといった原因により主軸モータ６が僅かながら揺動し続けるため、主軸モータ揺動動作（Ｂ）において主軸チャック５の揺動動作が抑制された状態を示す波形が（Ｂ１）に示されるように平坦にはならない。同様に、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）も揺動抑制により更に増加するが、増加した状態を示す波形も（Ｃ１）に示されるように平坦ではない。この主軸チャック５の揺動が拘束された状態のモータ電流変化、即ちモータ電流負荷を揺動抑制検知手段２１が捉えて検知し、検知信号をワーク把持判定手段２０に出力する。ワーク把持判定手段２０は検知信号に基づいてローダチャック１０によるワーク把持を判定してワーク把持確認信号（Ｈ）をオンにする。
A physical loader chuck closing operation (E) by the hydraulic device starts after a time lag after the loader chuck closing command (D) is turned on, and is executed by the
ワーク把持確認信号（Ｈ）がオンになった状態は、ワークＷを主軸チャック５とローダチャック１０とで両掴みしている状態を示している。アンローディング動作を完結するためには、主軸チャック５を開くための主軸チャック開指令（Ｆ）がシーケンス制御部１３を介して主軸チャック開閉装置８へ出力される。主軸チャック開指令（Ｆ）がオンにされ、それからタイムラグを経て油圧装置による物理的な主軸チャック開動作（Ｇ）が主軸チャック５により実動作時間をかけて実行される。主軸チャック５が開状態となることで主軸モータ揺動動作（Ｂ）が再開すると共に、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）も減少することで、ワーク把持確認信号（Ｈ）がオフにされる。
The state where the workpiece gripping confirmation signal (H) is turned on indicates a state where the workpiece W is gripped by the
つまり、主軸チャック５の開状態はワーク把持確認信号（Ｈ）がオフになることにより推測することができるので、ワーク把持判定手段２０が出力するワーク把持確認信号（Ｈ）がオフとなったことをシーケンス制御部１３が検出し、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）を出力する。ローダ９が前後に移動する機構である場合は、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）はローダ制御装置１６に出力され、ワークＷを把持しているローダ９が定められた位置に移動するため僅かな応答時間を経てローダ軸が動き出す。主軸４が前後に移動する機構である場合は、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）に従い、主軸４が定められた位置に移動するために動き出す。
That is, the open state of the
以上の動作の流れにおいて、主軸チャック５が開状態であることの確認を、ソフトウェアタイマーによるチャック開閉推測で行っても良いが、正確に主軸チャック５の開閉の確認を行うためには長めのタイマー設定が必要となるため、サイクルタイムの短縮はできない。また、前述のとおりワーク把持確認信号（Ｈ）がオフになるのは、主軸モータ揺動動作（Ｂ）が再開して、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）がワーク把持の確認のための検出閾値を下回ったときである。しかし、（Ｃ１）に示すようにベルト滑りにより主軸モータ揺動負荷（Ｃ）は変動し、この変動幅は、ローダチャック１０によりワークＷが把持されて揺動動作が抑制されたときの主軸チャック５の揺動振幅中における位置によって変わる。つまり、揺動振幅の中心に主軸チャック５の位置があるときに把持された場合は、変動幅が一番小さく、揺動振幅の最端に主軸チャック５の位置があるときに把持された場合は、負荷が軽くなる方向に動き出すことになるため変動幅が一番大きくなる。次に、図１５を用いて、揺動振幅の最端に主軸チャック５の位置があるときに把持された場合に、ワークＷを落下させる可能性が内在することを説明する。
In the above operation flow, confirmation that the
図１５は、実施の形態３の参考となるアンローディング時にワークＷを落とす可能性がある動作状態を表すタイムチャートの一例を示す図である。図１５は、チャック揺動命令（Ａ）、主軸モータ揺動動作（Ｂ）、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）、ローダチャック閉指令（Ｄ）、ローダチャック閉動作（Ｅ）、主軸チャック開指令（Ｆ）、主軸チャック開動作（Ｇ）、ワーク把持確認信号（Ｈ）、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）およびローダまたは主軸移動動作（Ｊ）、それぞれの時間変化を示しており、横軸は時間である。 FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a time chart showing an operation state in which the workpiece W may be dropped during unloading, which is a reference for the third embodiment. FIG. 15 shows a chuck swing command (A), a spindle motor swing operation (B), a spindle motor swing load (C), a loader chuck close command (D), a loader chuck close command (E), and a spindle chuck open command. (F), spindle chuck opening operation (G), workpiece gripping confirmation signal (H), loader or spindle movement command (I) and loader or spindle movement operation (J), each showing changes over time. It's time.
図１５の主軸モータ揺動負荷（Ｃ）における（Ｃ２）がその原因となる状態を示す。ローダチャック閉動作（Ｅ）により、揺動中のワークＷをローダチャック１０が把持しワーク把持確認信号（Ｈ）はオンとなる。しかし、ローダチャック１０がワークＷを把持した時の主軸モータ６の位置が揺動振幅の最端である場合には、直ちに主軸モータ揺動負荷（Ｃ）が（Ｃ２）に示すように小さくなり、これに応じてワーク把持確認信号（Ｈ）がオフになる可能性がある。この状態になると、主軸チャック開指令（Ｆ）が出ているがタイムラグ期間中なので主軸チャック開動作（Ｇ）は始まっておらず主軸チャック５はまだ開状態になっていない。しかし、ワーク把持確認信号（Ｈ）が一旦オフになったことで、主軸チャック５とローダチャック１０とがワークＷを両掴みしている図１５の（１）の期間においてローダまたは主軸移動指令（Ｉ）が出力され、タイムラグを経て、ローダまたは主軸移動動作（Ｊ）が開始されることになる。
FIG. 15 shows a state in which (C2) in the spindle motor swing load (C) in FIG. By the loader chuck closing operation (E), the
この時、ローダチャック１０のワーク把持力が主軸チャック５のワーク把持力より大きい場合には、両掴み状態から強引にワークＷを引っ張り出す動きとなるため、ワークＷに損傷を与えることとなる。
At this time, when the work gripping force of the
逆に、主軸チャック５のワーク把持力の方が大きい場合には、ローダ９または主軸４の移動時にローダチャック１０からワークＷが滑り、ローダチャック１０はワークＷを把持しない状態になる。しかしこの場合、主軸チャック開指令（Ｆ）は既にオンが出力されているので、タイムラグを経て主軸チャック開動作（Ｇ）が開始されるため、ローダチャック１０がワークＷを把持しない状態から図１５の（２）の期間を経てから、ワークＷが主軸チャック５およびローダチャック１０の何れのチャックにも掴まれていない状況が発生し、ワークＷは落下することとなる。
On the other hand, when the workpiece gripping force of the
なお、一般的に、ワークＷを搬入および搬出するローダ９に備えられたローダチャック１０のワーク把持力よりも、数十ＫｇのワークＷを数千回転で回す主軸４に備えられた主軸チャック５の方がワーク把持力は大きい。従って、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）が（Ｃ２）のような状態になった場合に、ワークＷを落下させてしまう可能性は小さくない。
In general, the
図１６は、実施の形態３にかかるアンローディング時の各部の命令および動作状態を表すタイムチャートの一例を示す図である。図１６は、チャック揺動命令（Ａ）、主軸モータ揺動動作（Ｂ）、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）、チャック揺動動作（Ｂ’）、ローダチャック閉指令（Ｄ）、ローダチャック閉動作（Ｅ）、主軸チャック開指令（Ｆ）、主軸チャック開動作（Ｇ）、ワーク把持確認信号（Ｈ）、ワーク開放確認信号（Ｈ’）、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）およびローダまたは主軸移動動作（Ｊ）、それぞれの時間変化を示しており、横軸は時間である。主軸モータ揺動動作（Ｂ）は、主軸モータ端位置検出器６ａから得た速度波形である。チャック揺動動作（Ｂ’）は、主軸端検出器４０から得た速度波形である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a time chart showing instructions and operation states of each unit during unloading according to the third embodiment. FIG. 16 shows chuck swing command (A), spindle motor swing operation (B), spindle motor swing load (C), chuck swing operation (B ′), loader chuck close command (D), loader chuck close Operation (E), spindle chuck open command (F), spindle chuck open operation (G), workpiece gripping confirmation signal (H), workpiece release confirmation signal (H '), loader or spindle movement command (I) and loader or spindle The movement operation (J) and each time change are shown, and the horizontal axis is time. The spindle motor swinging operation (B) is a velocity waveform obtained from the spindle motor
揺動再開検知手段２３は、主軸４の位置または回転速度を検出する主軸端検出器４０の検出値に基づいた主軸チャック５自体のチャック揺動動作（Ｂ’）を監視する。主軸チャック５の揺動動作がローダチャック１０により拘束されても主軸モータ揺動動作（Ｂ）の波形は前述したように、（Ｂ１）に示すように平坦にはならないが、主軸チャック５のチャック揺動動作（Ｂ’）の波形は（Ｂ’１）に示すように平坦、即ち速度０になる。また、主軸チャック開動作（Ｇ）により主軸チャック５が開状態になったときには、チャック揺動動作（Ｂ’）の波形は、平坦、即ち速度０の状態から周期的な速度変動状態となり、揺動再開検知手段２３は、揺動動作の抑制が解放されたことを検知する。この特性をワーク把持確認信号（Ｈ）およびワーク開放確認信号（Ｈ’）の動作判定に利用する。
The swing
つまり、揺動再開検知手段２３が検知するチャック揺動動作（Ｂ’）が速度０になったときに、ワーク開放判定手段２２はワーク開放確認信号（Ｈ’）をオンにする。そして、主軸チャック５が開いて、チャック揺動動作（Ｂ’）が速度０でなくなったときに、揺動再開検知手段２３は、揺動動作の抑制が解放されたことを検知し、ワーク開放判定手段２２はワーク開放確認信号（Ｈ’）をオフにして主軸チャック５がワークＷを解放したと判断する。そして、ワーク開放判定手段２２がワーク開放確認信号（Ｈ’）をオフにした後、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）をオンにしてローダまたは主軸移動動作（Ｊ）を開始させる。
That is, when the chuck swing operation (B ′) detected by the swing
これにより、ベルト滑りにより主軸モータ揺動動作（Ｂ）および主軸モータ揺動負荷（Ｃ）がそれぞれ（Ｂ１）および（Ｃ１）の状況になってしまった影響を受けることなく、ソフトウェアタイマーを用いずに、主軸チャック５の開状態を正確で素早く確認することができる。また、ワーク把持確認信号（Ｈ）を用いる方法と組み合わせて、更に安全で確実な確認方法を構築しても良い。
Thus, the spindle motor swinging operation (B) and the spindle motor swinging load (C) are not affected by the situation of (B1) and (C1) due to the belt slip, and the software timer is not used. In addition, the open state of the
実施の形態３にかかる数値制御装置１ｂによれば、ベルト又はその他を用いた伝達機構７を有する工作機械の構成において、加工完了ワークの機外搬出のアンローディング動作でのワーク受け渡しのためにチャック開閉を確認するための時間を、カメラまたは非接触型の位置センサといった新たな機構または装置を設けることなく短縮することができる。さらに、ワークＷの落下および損傷を確実に回避することができる。 According to the numerical control device 1b according to the third embodiment, in the configuration of the machine tool having the transmission mechanism 7 using a belt or the like, the chuck is used for transferring the workpiece in the unloading operation of carrying out the machined workpiece outside the machine. The time for confirming opening and closing can be shortened without providing a new mechanism or device such as a camera or a non-contact type position sensor. Furthermore, it is possible to reliably avoid the workpiece W from being dropped and damaged.
実施の形態４．
本発明の実施の形態４にかかる数値制御装置１ｂおよびそれに制御される工作機械の構成は図１２に示され、実施の形態４にかかる数値制御装置１ｂに制御される工作機械のローディング時の状況は図１３に示される。図３および図４も実施の形態４の説明において、実施の形態１と同様に用いる。実施の形態４では、ワークＷを搬入するローディング時の動作について説明する。
The configuration of the numerical control device 1b according to the fourth embodiment of the present invention and the machine tool controlled thereby is shown in FIG. 12, and the situation at the time of loading of the machine tool controlled by the numerical control device 1b according to the fourth embodiment is shown. Is shown in FIG. 3 and 4 are also used in the description of the fourth embodiment in the same manner as the first embodiment. In the fourth embodiment, an operation during loading for loading the workpiece W will be described.
揺動再開検知手段２３は、主軸端検出器４０の検出値に基づいて、ワークＷのローディング時に主軸チャック５がワークＷを把持したことにより揺動動作が抑制されている際に、ローダチャック１０が開放したときに、揺動動作の抑制が解放されたことを検知する。ワーク開放判定手段２２は、揺動再開検知手段２３の検知結果に基づいて、ローダチャック１０がワークＷを解放したことを判定する。
Based on the detection value of the
図１７は、実施の形態４の参考となるローディング時にワークＷを損傷しない動作状態を表すタイムチャートの一例を示す図である。図１７は、チャック揺動命令（Ａ）、主軸モータ揺動動作（Ｂ）、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）、主軸チャック閉指令（Ｄ）、主軸チャック閉動作（Ｅ）、ローダチャック開指令（Ｆ）、ローダチャック開動作（Ｇ）、ワーク把持確認信号（Ｈ）、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）およびローダまたは主軸移動動作（Ｊ）、それぞれの時間変化を示しており、横軸は時間である。 FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a time chart representing an operation state in which the workpiece W is not damaged during loading, which is a reference for the fourth embodiment. FIG. 17 shows a chuck swing command (A), a spindle motor swing operation (B), a spindle motor swing load (C), a spindle chuck close command (D), a spindle chuck close operation (E), and a loader chuck open command. (F), loader chuck opening operation (G), workpiece gripping confirmation signal (H), loader or spindle movement command (I) and loader or spindle movement operation (J), each showing changes over time. It's time.
ローディング時は、図１３に示すように主軸チャック５が開いている状態でローダチャック１０が主軸チャック５へワークＷを搬送する。または主軸チャック５がローダチャック１０へワークＷを掴むために移動する。このとき演算制御部１２は、加工プログラム１１に記述されたチャック閉命令１１ａと、これに続いて記述された主軸チャック５に対する揺動命令１１ｂとを読み込んで実行する。
At the time of loading, as shown in FIG. 13, the
図１２のチャック閉命令１１ａは、演算制御部１２からシーケンス制御部１３に渡され、これを受け取ったシーケンス制御部１３が有するチャック開閉命令部１４からの指令により主軸チャック５を開閉させる主軸チャック開閉装置８が主軸チャック５を閉じる動作を行う。
The
一方、揺動命令１１ｂは、上述したように演算制御部１２の揺動指令部１９に読み込まれて、揺動指令に変換されサーボコントロール部１５に出力される。サーボコントロール部１５は、主軸モータ６の駆動を介して主軸４および主軸チャック５を揺動させる。これが図１７の主軸モータ揺動動作（Ｂ）に示される。この時、主軸モータ６の揺動動作により主軸モータ６への揺動負荷である主軸モータ揺動負荷（Ｃ）が増加する。そして、主軸チャック５がワークＷを把持するための主軸チャック閉指令（Ｄ）がローダ制御装置１６より出力され、素材であるワークＷの搬入を行うローディング動作が始まることになる。
On the other hand, the
主軸チャック閉指令（Ｄ）に遅れて、油圧装置による物理的な主軸チャック閉動作（Ｅ）が開始され、揺動中の主軸チャック５によってワークＷが把持されると、主軸モータ揺動動作（Ｂ）も（Ｂ１）に示されるように抑制される。主軸モータ６と主軸チャック５との間にベルト又はその他を用いた伝達機構７が介在する場合には、主軸チャック５は拘束されているが、ベルト滑りといった原因により主軸モータ６が僅かながら揺動し続けるため、主軸モータ揺動動作（Ｂ）において主軸チャック５の揺動動作が抑制された状態を示す波形が（Ｂ１）に示されるように平坦にはならない。同様に、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）も揺動抑制により更に増加するが、増加した状態を示す波形も（Ｃ１）に示されるように平坦ではない。この主軸チャック５の揺動が拘束された状態のモータ電流変化、即ちモータ電流負荷を揺動抑制検知手段２１が捉えて検知し、検知信号をワーク把持判定手段２０に出力する。ワーク把持判定手段２０は検知信号に基づいて主軸チャック５によるワーク把持を判定してワーク把持確認信号（Ｈ）をオンにする。
A physical spindle chuck closing operation (E) by the hydraulic device is started after the spindle chuck closing command (D), and when the workpiece W is gripped by the swinging
ワーク把持確認信号（Ｈ）がオンになった状態は、ワークＷを主軸チャック５とローダチャック１０とで両掴みしている状態を示している。ローディング動作を完結するためには、ローダチャック１０を開くためのローダチャック開指令（Ｆ）がシーケンス制御部１３を介してチャック開閉指令部１７へ出力される。ローダチャック開指令（Ｆ）がオンにされ、それからタイムラグを経て油圧装置による物理的なローダチャック開動作（Ｇ）がローダチャック１０により実動作時間をかけて実行される。ローダチャック１０が開状態となることで主軸モータ揺動動作（Ｂ）が再開すると共に、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）も減少することで、ワーク把持確認信号（Ｈ）がオフにされる。
The state where the workpiece gripping confirmation signal (H) is turned on indicates a state where the workpiece W is gripped by the
つまり、ローダチャック１０の開状態はワーク把持確認信号（Ｈ）がオフになることにより推測することができるので、ワーク把持判定手段２０が出力するワーク把持確認信号（Ｈ）がオフになったことをシーケンス制御部１３が検出し、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）を出力する。ローダ９が前後に移動する機構である場合は、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）はローダ制御装置１６に出力され、素材であるワークＷを開放したローダ９が定められた位置に移動するため僅かな応答時間を経てローダ軸が動き出す。主軸４が前後に移動する機構である場合は、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）に従い、ワークＷを把持している主軸４が定められた位置に移動するために動き出す。
That is, the open state of the
以上の動作の流れにおいて、ローダチャック１０が開状態であることの確認を、ソフトウェアタイマーによる開閉推測で行っても良いが、正確にローダチャック１０の開閉の確認を行うためには長めのタイマー設定が必要となるため、サイクルタイムの短縮はできない。また、前述のとおりワーク把持確認信号（Ｈ）がオフになるのは、主軸モータ揺動動作（Ｂ）が再開して、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）がワーク把持の確認のための検出閾値を下回ったときである。しかし、（Ｃ１）に示すようにベルト滑りにより主軸モータ揺動負荷（Ｃ）は変動し、この変動幅は、揺動中の主軸チャック５がワークＷを把持することにより揺動動作が抑制されたときの主軸チャック５の揺動振幅中における位置によって変わる。つまり、揺動振幅の中心に主軸チャック５の位置があるときに把持された場合は、変動幅が一番小さく、揺動振幅の最端に主軸チャック５の位置があるときに把持された場合は、負荷が軽くなる方向に動き出すことになるため変動幅が一番大きくなる。次に、図１８を用いて、揺動振幅の最端に主軸チャック５の位置があるときに把持された場合に、ワークＷを損傷させる可能性が内在することを説明する。
In the above operation flow, confirmation that the
図１８は、実施の形態４の参考となるローディング時にワークＷを損傷させる可能性がある動作状態を表すタイムチャートの一例を示す図である。図１８は、チャック揺動命令（Ａ）、主軸モータ揺動動作（Ｂ）、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）、主軸チャック閉指令（Ｄ）、主軸チャック閉動作（Ｅ）、ローダチャック開指令（Ｆ）、ローダチャック開動作（Ｇ）、ワーク把持確認信号（Ｈ）、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）およびローダまたは主軸移動動作（Ｊ）、それぞれの時間変化を示しており、横軸は時間である。 FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a time chart showing an operation state in which there is a possibility of damaging the workpiece W during loading, which is a reference for the fourth embodiment. 18 shows a chuck swing command (A), a spindle motor swing operation (B), a spindle motor swing load (C), a spindle chuck close command (D), a spindle chuck close operation (E), and a loader chuck open command. (F), loader chuck opening operation (G), workpiece gripping confirmation signal (H), loader or spindle movement command (I) and loader or spindle movement operation (J), each showing changes over time. It's time.
図１８の主軸モータ揺動負荷（Ｃ）における（Ｃ２）がその原因となる状態を示す。主軸チャック閉動作（Ｅ）により、揺動中の主軸チャック５がワークＷを把持し、ワーク把持確認信号（Ｈ）はオンとなる。しかし、主軸チャック５がワークＷを把持した時の主軸モータ６の位置が揺動振幅の最端である場合には、直ちに主軸モータ揺動負荷（Ｃ）が（Ｃ２）に示すように小さくなり、これに応じてワーク把持確認信号（Ｈ）がオフになる可能性がある。この状態になると、ローダチャック開指令（Ｆ）が出ているがタイムラグ期間中なのでローダチャック開動作（Ｇ）は始まっておらずローダチャック１０はまだ開状態になっていない。しかし、ワーク把持確認信号（Ｈ）が一旦オフになったことで、主軸チャック５とローダチャック１０とがワークＷを両掴みしている図１８の（１）の期間においてローダまたは主軸移動指令（Ｉ）が出力され、タイムラグを経て、ローダまたは主軸移動動作（Ｊ）が開始されることになる。
A state in which (C2) in the spindle motor swing load (C) in FIG. By the spindle chuck closing operation (E), the swinging
この時、ローダチャック１０のワーク把持力が主軸チャック５のワーク把持力より大きい場合には、両掴み状態から強引にワークＷを引っ張り出す動きとなるため、ローダ９または主軸４の移動時に主軸チャック５からワークＷが滑り、主軸チャック５はワークＷを把持しない状態となる。しかしこの場合、ローダチャック開指令（Ｆ）は既にオンが出力されているので、タイムラグを経てローダチャック開動作（Ｇ）が開始されてローダチャック１０が開状態となるため、主軸チャック５がワークＷを把持しない状態から図１８の（２）の期間を経てから、ワークＷが主軸チャック５およびローダチャック１０の何れのチャックにも掴まれていない状況が発生し、ワークＷは落下することとなる。
At this time, when the workpiece gripping force of the
逆に、主軸チャック５のワーク把持力の方がローダチャック１０のワーク把持力より大きい場合には、上記と同様に両掴み状態から強引にワークＷを引っ張り出す動きとなるが、ローダ９または主軸４の移動時にワークＷが主軸チャック５にしっかりと把持された状態でローダチャック１０からワークＷが滑り出す動作が始まって抵抗負荷が大きくなり、ローダチャック１０がローダチャック開指令（Ｆ）に遅れて開状態となるまで続くため、ワークＷを損傷させることとなる。
On the contrary, when the workpiece gripping force of the
なお、一般的に、ワークＷを搬入および搬出するローダ９に備えられたローダチャック１０のワーク把持力よりも、数十ＫｇのワークＷを数千回転で回す主軸４に備えられた主軸チャック５の方がワーク把持力は大きい。従って、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）が（Ｃ２）のような状態になった場合に、ワークＷを損傷させる可能性は小さくない。
In general, the
図１９は、実施の形態４にかかるローディング時の各部の命令および動作状態を表すタイムチャートの一例を示す図である。図１９は、チャック揺動命令（Ａ）、主軸モータ揺動動作（Ｂ）、主軸モータ揺動負荷（Ｃ）、チャック揺動動作（Ｂ’）、主軸チャック閉指令（Ｄ）、主軸チャック閉動作（Ｅ）、ローダチャック開指令（Ｆ）、ローダチャック開動作（Ｇ）、ワーク把持確認信号（Ｈ）、ワーク開放確認信号（Ｈ’）、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）およびローダまたは主軸移動動作（Ｊ）、それぞれの時間変化を示しており、横軸は時間である。主軸モータ揺動動作（Ｂ）は、主軸モータ端位置検出器６ａから得た速度波形である。チャック揺動動作（Ｂ’）は、主軸端検出器４０から得た速度波形である。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a time chart showing commands and operation states of each unit during loading according to the fourth embodiment. 19 shows a chuck swing command (A), a spindle motor swing operation (B), a spindle motor swing load (C), a chuck swing operation (B ′), a spindle chuck close command (D), and a spindle chuck close. Operation (E), loader chuck opening command (F), loader chuck opening operation (G), workpiece gripping confirmation signal (H), workpiece opening confirmation signal (H '), loader or spindle movement command (I) and loader or spindle The movement operation (J) and each time change are shown, and the horizontal axis is time. The spindle motor swinging operation (B) is a velocity waveform obtained from the spindle motor
揺動再開検知手段２３は、主軸４の位置または回転速度を検出する主軸端検出器４０の検出値に基づいた主軸チャック５自体のチャック揺動動作（Ｂ’）を監視する。主軸チャック５の揺動動作が主軸チャック５によるワーク把持で拘束されても主軸モータ揺動動作（Ｂ）の波形は前述したように、（Ｂ１）に示すように平坦にはならないが、主軸チャック５のチャック揺動動作（Ｂ’）の波形は（Ｂ’１）に示すように平坦、即ち速度０になる。また、ローダチャック開動作（Ｇ）によりローダチャック１０が開状態になったときには、チャック揺動動作（Ｂ’）の波形は、平坦、即ち速度０の状態から周期的な速度変動状態となり、揺動再開検知手段２３は、揺動動作の抑制が解放されたことを検知する。この特性をワーク把持確認信号（Ｈ）およびワーク開放確認信号（Ｈ’）の動作判定に利用する。
The swing
つまり、揺動再開検知手段２３が検知するチャック揺動動作（Ｂ’）が速度０になったときに、ワーク開放判定手段２２はワーク開放確認信号（Ｈ’）をオンにする。そして、ローダチャック１０が開いて、チャック揺動動作（Ｂ’）が速度０でなくなったときに、揺動再開検知手段２３は、揺動動作の抑制が解放されたことを検知し、ワーク開放判定手段２２はワーク開放確認信号（Ｈ’）をオフにしてローダチャック１０がワークＷを解放したと判断する。そして、ワーク開放判定手段２２がワーク開放確認信号（Ｈ’）をオフにした後、ローダまたは主軸移動指令（Ｉ）をオンにしてローダまたは主軸移動動作（Ｊ）を開始させる。
That is, when the chuck swing operation (B ′) detected by the swing
これにより、ベルト滑りにより主軸モータ揺動動作（Ｂ）および主軸モータ揺動負荷（Ｃ）がそれぞれ（Ｂ１）および（Ｃ１）の状況になってしまった影響を受けることなく、ソフトウェアタイマーを用いずに、ローダチャック１０の開状態を正確で素早く確認することができる。また、ワーク把持確認信号（Ｈ）を用いる方法と組み合わせて、更に安全で確実な確認方法を構築しても良い。
Thus, the spindle motor swinging operation (B) and the spindle motor swinging load (C) are not affected by the situation of (B1) and (C1) due to the belt slip, and the software timer is not used. In addition, the open state of the
実施の形態４にかかる数値制御装置１ｂによれば、ベルト又はその他を用いた伝達機構７を有する工作機械の構成において、素材であるワークＷを搬入するローディング動作でのワーク受け渡しのためにチャック開閉を確認するための時間を、新たな機構または装置を設けることなく短縮することができる。さらに、ワークＷの落下および損傷を確実に回避することができる。 According to the numerical control device 1b according to the fourth embodiment, in the configuration of the machine tool having the transmission mechanism 7 using a belt or the like, the chuck is opened and closed for transferring the workpiece in the loading operation for loading the workpiece W as the material. Can be shortened without providing a new mechanism or apparatus. Furthermore, it is possible to reliably avoid the workpiece W from being dropped and damaged.
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
１，１ａ，１ｂ 数値制御装置、２，２ｂ 工作機械本体、３ 主軸台、４ 主軸、５ 主軸チャック、５ａ チャック爪、６ 主軸モータ、６ａ 主軸モータ端位置検出器、７ 伝達機構、８ 主軸チャック開閉装置、９ ローダ、１０ ローダチャック、１０ａ ローダチャック爪、１１ 加工プログラム、１１ａ チャック閉命令、１１ｂ 揺動命令、１１ｃ アンローディング命令、１２ 演算制御部、１３ シーケンス制御部、１４ チャック開閉命令部、１５ サーボコントロール部、１６ ローダ制御装置、１７ チャック開閉指令部、１９ 揺動指令部、２０ ワーク把持判定手段、２１ 揺動抑制検知手段、２２ ワーク開放判定手段、２３ 揺動再開検知手段、３０ 表示設定処理部、３１ パラメータ設定手段、３２ 推奨パラメータ表示手段、３３ 自動調整処理部、３４ 初期値演算部、３５ 振幅および周波数増減処理部、３６ 推奨値および調整履歴出力処理部、４０ 主軸端検出器、４１ 演算装置、４２ メモリ、４３ 記憶装置、４４ 入力装置、４５ 表示装置、４６ 通信装置、５０ 表示部、５１ａ 調整履歴データ表示区、５１ｂ 推奨パラメータ表示区、Ｗ ワーク。
1, 1a, 1b Numerical control device, 2, 2b Machine tool main body, 3 spindle base, 4 spindle, 5 spindle chuck, 5a chuck claw, 6 spindle motor, 6a spindle motor end position detector, 7 transmission mechanism, 8 spindle chuck switchgear, 9
Claims (4)
前記第１のチャックが揺動動作するよう前記モータを制御する揺動手段と、
前記第１のチャックが前記第２のチャックから前記ワークを受け取る際に前記第１のチャックが開状態から閉状態へ遷移したときに、または前記第１のチャックから前記第２のチャックへ前記ワークを受け渡す際に前記第２のチャックが開状態から閉状態へ遷移したときに、前記揺動動作が抑制されることを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づき前記第１のチャックまたは前記第２のチャックが前記ワークを把持したか否かを判定する判定手段と、
前記揺動動作の振幅および周波数を自動調整する自動調整手段と、を備え、
前記自動調整手段は、初期値として入力される前記振幅および周波数に対し、前記判定手段が前記ワークを把持したと判定することが可能な範囲で、前記振幅および周波数の修正と前記判定を繰り返して、前記振幅および周波数の推奨値を求める
ことを特徴とする数値制御装置。 A numerical controller that controls a motor that drives a first chuck that grips a workpiece in a closed state, and that delivers the workpiece between the first chuck and the second chuck that grips the workpiece in a closed state. There,
Swing means for controlling the motor so that the first chuck swings;
When the first chuck receives the workpiece from the second chuck, the workpiece moves from the open state to the closed state, or from the first chuck to the second chuck. Detecting means for detecting that the swinging operation is suppressed when the second chuck transitions from an open state to a closed state during delivery
Determination means for determining whether the first chuck or the second chuck has gripped the workpiece based on a detection result of the detection means;
Automatic adjustment means for automatically adjusting the amplitude and frequency of the swing motion,
The automatic adjustment means repeats the correction of the amplitude and frequency and the determination within a range in which the determination means can determine that the workpiece is gripped with respect to the amplitude and frequency input as initial values. Find the recommended values for the amplitude and frequency
Numerical control apparatus according to claim and this.
前記第１の軸に設けられて前記第１の軸の位置または回転速度を検出する検出器と、
前記第１のチャックが揺動動作するよう前記モータを制御する揺動手段と、
前記第１のチャックから受け渡される前記ワークを前記第２のチャックが把持することにより前記揺動動作が抑制されている際に、前記第１のチャックが開いたとき、前記検出器の検出結果に基づいて、前記揺動動作の抑制が解放されることを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づき前記第１のチャックが前記ワークを解放したと判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする数値制御装置。 A numerical control device for controlling a motor for driving a first chuck provided on a first shaft and for delivering a workpiece between a second chuck and the first chuck,
A detector provided on the first shaft for detecting the position or rotational speed of the first shaft;
Swing means for controlling the motor so that the first chuck swings;
The detection result of the detector when the first chuck is opened while the swinging movement is suppressed by the second chuck gripping the workpiece transferred from the first chuck. And detecting means for detecting that the suppression of the swing motion is released,
Determination means for determining that the first chuck has released the workpiece based on a detection result of the detection means;
A numerical control device comprising:
前記第１の軸に設けられて前記第１の軸の位置または回転速度を検出する検出器と、
前記第１のチャックが揺動動作するよう前記モータを制御する揺動手段と、
前記第１のチャックが前記第２のチャックから受け取る前記ワークを把持することにより前記揺動動作が抑制されている際に、前記第２のチャックが開いたとき、前記検出器の検出結果に基づいて、前記揺動動作の抑制が解放されることを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づき前記第２のチャックが前記ワークを解放したと判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする数値制御装置。 A numerical control device for controlling a motor for driving a first chuck provided on a first shaft and for delivering a workpiece between a second chuck and the first chuck,
A detector provided on the first shaft for detecting the position or rotational speed of the first shaft;
Swing means for controlling the motor so that the first chuck swings;
Based on the detection result of the detector when the second chuck is opened when the swing operation is suppressed by gripping the workpiece received from the second chuck by the first chuck. Detecting means for detecting that the suppression of the swing motion is released;
Determination means for determining that the second chuck has released the workpiece based on a detection result of the detection means;
A numerical control device comprising:
ことを特徴とする請求項２または３に記載の数値制御装置。 Said sensing means, wherein when the detection result of the detector becomes periodic speed fluctuation state to claim 2 or 3 suppression of the swing operation and detecting to be released Numerical control unit.
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